Hans Jakob Wörner: Catalogue data in Autumn Semester 2021

Name Prof. Dr. Hans Jakob Wörner
FieldPhysical Chemistry
Address
Lab. für Physikalische Chemie
ETH Zürich, HCI E 237
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telephone+41 44 633 44 12
E-mailhansjakob.woerner@phys.chem.ethz.ch
URLhttp://www.atto.ethz.ch
DepartmentChemistry and Applied Biosciences
RelationshipFull Professor

NumberTitleECTSHoursLecturers
402-0551-00LLaser Seminar0 credits1ST. Esslinger, J. Faist, J. Home, U. Keller, F. Merkt, H. J. Wörner
AbstractResearch colloquium
Learning objective
529-0011-01LGeneral Chemistry (Physical Chemistry) I3 credits2V + 1UH. J. Wörner
AbstractDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in einige physikalischen Grundlagen der Chemie, insbesondere in die Radioaktivität, die Quantenmechanik, den Aufbau der Materie und eines Atoms, des Periodensystems der Elemente und die chemische Bindung.
Learning objectiveDie Studierenden sind nach der Vorlesung in der Lage,
- mit für die Chemie wichtigen physikalischen Grössen und deren Einheiten zu rechnen,
- einige Eigenschaften chemisch relevanter Teilchen zu benennen und experimentelle Methoden zur Bestimmung dieser Eigenschaften vorzuschlagen,
- Anwendungen und Gefahren der Radioaktivität zu benennen,
- radioaktive Zerfallsprozesse zu kategorisieren und den zeitlichen Verlauf von einfachen Zerfallsreaktionen mathematisch wiederzugeben sowie qualitativ vorherzusagen und darzustellen,
- Wellen- und Teilcheneigenschaften von elektromagnetischer Strahlung und Materie zu beschreiben und experimentelle Methoden zu deren Nachweis vorzuschlagen,
- die Grundlagen der Quantenmechanik (Bedeutung der Wellenfunktion, Heisenberg'sche Unschärferelation, Operatoren, Kommutatoren) zu erklären und einfache Rechnungen damit auszuführen,
- Absorptions- und Emissionsspektren von Einelektronenatomen zu analysieren und zu berechnen,
- die Schrödingergleichung für ein molekulares Mehrteilchensystem aufzustellen,
- die Schrödingergleichung für die Modellsysteme Teilchen im Kasten und harmonischer Oszillator in einer Dimension selbstständig zu lösen und auf höherdimensionale nicht-wechselwirkende Probleme zu verallgemeinern,
- Molekülschwingungen von zweiatomigen Molekülen mit dem Modell des harmonischen und des anharmonischen Oszillators zu modellieren,
- das Konzept eines Orbitals zu erklären und die qualitative Form der Orbitale des Wasserstoffatoms mathematisch und bildlich wiederzugeben,
- den Aufbau des Periodensystems der Elemente mit Hilfe des Orbitalkonzepts zu erklären,
- Ähnlichkeiten in der elektronischen Struktur von Atomen zu erkennen und zu benutzen, um chemisch relevante Eigenschaften vorherzusagen, und
- Termsymbole für atomare Grundzustände aufzustellen.
ContentAtomic structure and structure of matter: atomic theory, elementary particles, atomic nuclei, radioactivity, nuclear reactions. Atomic orbitals and energy levels: ionisation energies, atomic spectroscopy, term values and symbols. Quantum mechanical atom model: wave-particle duality, the uncertainty principle, Schrödinger's equation, the hydrogen atom, construction of the periodic table of the elements. Chemical bonding: ionic bonding, covalent bonding, molecular orbitals.
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Prerequisites / NoticeVoraussetzungen: Maturastoff. Insbesondere Integral- und Differentialrechnung.
CompetenciesCompetencies
Subject-specific CompetenciesConcepts and Theoriesassessed
529-0479-00LTheoretical Chemistry, Molecular Spectroscopy and Dynamics1 credit2SF. Merkt, M. Reiher, J. Richardson, R. Signorell, H. J. Wörner
AbstractSeminar on theoretical chemistry, molecular spectroscopy and dynamics.
Learning objective
529-0499-00LPhysical Chemistry1 credit1KM. Reiher, A. Barnes, G. Jeschke, B. H. Meier, F. Merkt, J. Richardson, R. Riek, S. Riniker, T. Schmidt, R. Signorell, H. J. Wörner
AbstractInstitute-Seminar covering current research Topics in Physical Chemistry
Learning objective